An efficient hydrogen production process using solar thermo-electrochemical water-splitting cycle and its techno-economic analyses and multi-objective optimization

工艺工程 火用 布莱顿循环 朗肯循环 可用能 制氢 按来源划分的电力成本 多目标优化 集中太阳能 光伏系统 有机朗肯循环 分解水 热效率 环境科学 太阳能 发电 工程类 机械工程 化学 余热 热力学 数学 功率(物理) 热交换器 电气工程 数学优化 燃烧 物理 生物化学 光催化 催化作用 有机化学
作者
Shengan Zhang,Kaiyu Li,Pengfei Zhu,Min Dai,Guilian Liu
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier BV]
卷期号:266: 115859-115859 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2022.115859
摘要

A conceptual solar thermo-electrochemical water-splitting system is developed for producing green hydrogen and electricity. The system consists of a solar power tower and thermal energy storage subsystem, a four-step Cu-Cl thermo-electrochemical water-splitting cycle, supercritical CO2 Brayton cycle, and waste heat recovery unit with an organic Rankine cycle. The system is simulated in Aspen Plus with the mathematical models of the heliostat fields and electrolyzer written in the Fortran language and embedded. The performance of the proposed system is evaluated and optimized based on energy, exergy, techno-economic analysis, and sustainability assessment. The tradeoff between maximum exergy efficiency, minimum total annual cost (TAC), and minimum levelized cost of hydrogen (LCOH) is conducted by multi-objective optimization, which is implemented based on the non-dominated sorting genetic algorithm-II and the interaction between Aspen Plus and MATLAB software. The Pareto solutions indicate that the optimal exergy efficiency, TAC, and LCOH are 48.72 %, 50.96 M$/year, and 1.28 $/kg, respectively, and the LCOH is 36 % lower than that reported in the literature.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助甜美的成败采纳,获得10
刚刚
肥肥发布了新的文献求助10
刚刚
DanguiOA完成签到,获得积分10
刚刚
Avae完成签到,获得积分10
刚刚
奋斗遥关注了科研通微信公众号
1秒前
文艺的白凝完成签到 ,获得积分10
1秒前
嘻嘻嘻发布了新的文献求助10
1秒前
有有有由于完成签到,获得积分20
1秒前
思源应助ne采纳,获得10
2秒前
kilig_r完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
怡然夏菡完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
彭于晏应助yyt采纳,获得10
4秒前
小辛完成签到,获得积分10
5秒前
谁的四级没过完成签到,获得积分10
5秒前
一条鱼在北京完成签到,获得积分10
5秒前
星辰大海应助迅速的半兰采纳,获得10
5秒前
成就的乌龟完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
兴奋海雪完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
carl发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
iNk应助刘旭阳采纳,获得10
8秒前
化三666完成签到,获得积分20
8秒前
乾清宫喝奶茶完成签到,获得积分10
8秒前
Diablo完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
沐木锦李发布了新的文献求助10
8秒前
佚名完成签到 ,获得积分10
9秒前
nenoaowu发布了新的文献求助10
9秒前
九月完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
Research Handbook on Law and Political Economy Second Edition 398
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4555627
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3983955
关于积分的说明 12334119
捐赠科研通 3654003
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2012868
邀请新用户注册赠送积分活动 1047845
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 936281